14. Терморезистивные преобразователи (тп). Материалы.

Используются 2 вида ТП:

1. металлический – зависимость R от T (температура) линейная

R_T = R_o(1+α*Т)

R

Ro T

Линейный участок – до 500-600°С. Далее ход прямой опред-ся сложной зависимостью R_T = R_o(1+α*Т-β*Т²)

Осн. материал – медь и платина. Медь – в диапазоне до 170-180°С, т.к. при более высоких т-рах на поверхности появляется слой закиси, изменяющий полное сопротивление. Платина – до 650°С.

2. полупроводниковые

Обратная зависимость R от T. Это связано с зонной структурой полупроводника.

R

Ro

T

В диапазоне до 200°С. Полупроводники имеют более узкий диапазон, но высокую чувствительность.

Rt

Используется: омметр, мостовая схема, логометр

15. Датчик Холла (магнитостр-ные преобразователи)

МСтрП – преобразователи, действие кот основано на изменении магн. проницаемости μ ферромагнит тел в зав-ти от приложенного усилия. Если имеется магн сердечник из ферромагн материала, вдоль кот направлен магн поток Ф. при воздействии на такой сердечник продольных сил меняется магн сопротивление Rм магнит потоку Ф.

Rм

Ф

Р

Изменение Rм ведет к изменению полного сопротивления z катушки, намотанной на этот сердечник.

Физ явление, заключ-ся в зав-сти м/д механич и магн состоянием в-ва – магнитострикция.

Способность вещества к намагничению характеризуется магнитной восприимчивостью, которая представляет собой отношение намагниченности к напряженности внешнего магнитного поля.

Магнитострикционная деформация зависит от индукции и напряженности магнитного поля. Взаимосвязь между параметрами и геометрическими размерами преобразователя выводится на основе рассмотрения его конкретной формы. На практике используют два типа магнитострикционных преобразователей: стержневые и кольцевые, изготовленные из магнитных сплавов или ферритов. Металлические сплавы используют для изготовления мощных магнитострикционных преобразователей, поскольку они имеют высокие прочностные характеристики.

Погрешность не больше 0,5-1% при т-ре до 110С. При повышенных т-рах погрешность резко возрастает и м.б. 3%.

Используется для измерений небольших перемещений, и измерений давлений.

16. Термоанемометры, болометры, термисторы.

Термоанемометры. Принцип действия основан на изменении R металлич. проводника при изменении давления окр. среды. Если мет. проводник поместить в трубопровод, по кот. будет двигаться какая-то среда, а по проводнику пропустить эл. ток, кот. нагревает этот проводник, то в зав-сти от скорости потока проводник будет охлаждаться более или менее интнсивно.

Если проводник в установившемся режиме омывать (обдувать) потоком в-ва, то вел-на этого сопротивления будет являться функцией скорости обдува (омывания). Мол-лы в-ва соударяясь с нагретым в-вом получает от него энергию и уносит с собой. Сл-но проводник охлаждается и его сопротивление падает. Т-R линейная зав-сть. Уменьшение сопрот вызывает изменение тока вел-ной на ΔI. Прибор, измеряющий вел-ну тока, м.б. проградуирован в значениях скорости потока. Такое стройство испол-ся для измерения расхода в-в. Чем меньше в объеме мол-л, тем меньше будет менятся ток в цепи.

Болометры – резистивный элемент способный работать как абсолютно черное тело (поглощать излучение), при этом увеличивается темп-ра этого эл-та и его R. (Т- R убывающая экспоненц-ая зависимость для п/п). По вел-не изменения R судят о темп-ре тела излучающего энергию поглощенную болонами. Т-ра и сопротивл этого проводника явл-ся ф-цией от потока энергии Q практически на всех длинах волн.

Используется для дистанционного опред-ния темп-р во всем спектральном диапазоне (от УФ до ИК). Приборы для опред-ния Т тел свыше 1000 С⁰ , наз. пирометры полного излучения.

Устроен: полупроводниковый шарик покрытый снаружи платиновой чернью обладает способностью поглощать излучение практически во всем спектральном диапазоне.

Термисторы. Полупроводниковое сопротивление обладающее особой вольтамперной хар-кой:

Наличие такой хар-ки связано с тем, что при пропускании тока через элем-т возрастает темп-ра эл-та, R понижается. Дальнейший ход хар-ки: спад объясняется наличием точки Кюри. Такие элем-ты использ-тся в цепях регулир-ния тока при изменении Т окр. среды. Использ. Fe₃O₄, Mn₂O₃, TiO₂—имеют различные т. Кюри.